8.3.2 通道风险评估技术

8.3.2 通道风险评估技术

主干路通道拥堵风险可用多种交通流指标来表征。例如,美国交通管理部门将道路服务水平划分为六级,划分依据是平均行程速度和饱和度,其中饱和度是道路实际流量和通行能力之比,如表8-7所列。虽然平均行程速度可能不适用于国内城市,但饱和度的度量方式还是有一定参考价值的。当饱和度大于0.8时,交通流开始不稳定,拥堵风险较高;当饱和度大于0.9时,处于不稳定流,拥堵风险极高,只要有小的扰动,就会产生拥堵且迅速蔓延。

表8-7 美国城市道路服务水平

我国公安部、住建部于2002年公布的《城市道路交通管理评价指标体系》[11]中,用“高峰时段建成区主干道平均车速”来描述道路交通运行状况,如表8-8所列。

表8-8 高峰时段建成区主干道平均车速分级表单位:km/h

注:城市分类标准详见参考文献[11]。

其中,评价标准等级越小,说明道路交通越畅通;反之,等级越大,说明道路交通越拥堵。

图8-7 城市道路交通拥堵态势监控流程

此外,为了更加精细化地识别与评估交通拥堵状态,有研究[12]基于“点、线、面”三个层级,构建了城市道路交通拥堵态势的时空分布形态识别模型,如图8-7所示。这里主要介绍与通道相关的“点、线”这两个层级。

由于交通拥堵是一个感觉量,它不仅与交通需求和道路通行能力有关,而且与人们的心理承受能力有关。因此,该研究提出既能反映拥堵强度,又能体现出行者对交通拥堵强度的感受指标,即交通拥堵识别指数(Traffic Congestion Recognition Index,TCRI),从而对道路交通运行状态及拥堵风险进行评估。

1.“点”判断:路段交通拥堵识别指数

“点”判断就是通过交通信息系统收集发生拥堵的路段信息来确定拥堵发生的地点。一般来说,用路段交通流量V 与路段通行能力C 的比值,即V/C 值(饱和度)来进行交通流状态判定。路段交通拥堵识别指数为

式中 TCRIlink——城市路段交通拥堵识别指数;

Ni(k)——第k 个周期内第i车道经过的车辆数,veh;

T——检测周期,h;

Ci——第i车道的通行能力,veh/h;

l——路段车道数。

2.“线”判断:通道交通拥堵识别指数

“线”判断就是判断拥堵路段是否相连。如果路段的起讫节点有重合则表明路段相连,如果路段的起讫节点均无重合,则表明路段为独立拥堵路段。所以,“通道交通拥堵识别指数”较明确地反映了交通状态,且容易被人们理解和接受。通道交通拥堵识别指数为

式中 TCRIroad——城市通道交通拥堵识别指数,表示第k个周期内第j 路段的拥堵程度,值越大说明拥堵越严重;

——第k 个周期内路段j 上第i辆车的平均行驶速度,km/h;

——第k 个周期内路段j 上允许或设计的车辆最大行驶速度,km/h;

n——路段j 上的车辆数。

以国内或国际标准以及国际或国内公认的城市路网交通拥堵态势监控标准来制定TCRI指标的标准值,指标分级标准以指标实际值的国家标准或国外城市达到的平均水平为参考上限(五级),以国内城市路网交通拥堵态势监控现状监控水平为参考中间值(三级),其余通过内插或外推确定,具体的分级标准值及各标准值的区间范围如表8-9所列。

表8-9 TCRI等级界定区间